DE912953C

DE912953C - Electric power cable with oil-soaked insulation

Info

Publication number: DE912953C
Application number: DES5112D
Authority: DE
Inventors: Karl Schumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-12-24
Filing date: 1940-12-24
Publication date: 1954-06-08

Description

Elektrisches Starkstromkabel mit ölgetränkter Isolierung In Kabelanlagen mit Kabeln, deren z. B. aus Papierbandbewicklungen bestehende Isolierung mit Öl getränkt ist, ist es erforderlich, in gewissen Abständen Ölausgleichsgefäße anzubringen, die eine Ausdehnung des Öls bei Temperaturerhöhung ermöglichen und eine Bildung tränkmittelfreier Hohlräume in der Isolierung bei der Wiederabkühlung verhindern, indem sie das Öl in die Kabel zurückdrücken. Derartige Ausgleichsgefäße erschweren aber die Verlegearbeiten und erhöhen die Anlagekosten beträchtlich.Electric power cable with oil-soaked insulation In cable systems with cables whose z. B. from paper tape wraps existing insulation with oil is soaked, it is necessary to attach oil expansion vessels at certain intervals, which allow an expansion of the oil when the temperature rises and a formation Prevent impregnant-free cavities in the insulation during re-cooling, by pushing the oil back into the cables. Such compensation vessels make it more difficult but the laying work and increase the plant costs considerably.

Sie haben weiter den Nachteil, daß sie nur an den Endpunkten der Kabelstrecken oder besonderen Speisestellen, die dann mit Absperrmuffen versehen werden müssen, angeordnet werden können. In vielen Fällen, z. B. bei Seekabelanlagen, ist es aber, wenn überhaupt, so nur unter großen Schwierigkeiten möglich, derartige Ausgleichsgefäße gleichmäßig über die ganze Strecke zu verteilen. Es besteht dann die Möglichkeit, daß in solchen langen ungespeisten Strecken bei plötzlicher Einschaltung der Vollast sehr hohe Drucke entstehen bzw. bei plötzlicher Entlastung Unterdrucke, was auf alle Fälle vermieden werden muß. Um diese Schwierigkeiten zu beheben, ist es bereits vorgeschlagen worden, das Kabel selbst mit Ausdehnungsmöglichkeiten zu versehen, die innerhalb des Bleimantels fortlaufend verteilt angeordnet werden. Zum Beispiel hat man daran gedacht, den bei Einleiterkabeln im Leiter vorhandenen Hohlraum für die Unterbringung dieser Partialausgleichsgefäße zu benutzen und beispielsweise in ihm einen Gummischlauch einzubetten, der von innen unter Druck gesetzt wird. Hierbei besteht aber die Gefahr, daß der Schlauch von dem Öl angefressen wird. Bei Verlegung im unebenen Gelände würde außerdem der Schlauch streckenweise infolge des statischen Druckes -zusammengepreßt werden und seine Wirksamkeit verlieren. Weitere ähnliche Vorschläge sehen das Einbringen eines mit Metallkapseln versehenen Bandes in die Kabelisolierung selbst vor. Alle diese Vorschläge führen aber zu einem mehr oder weniger verwickelten Aufbau des Kabels und einer Durchmesservergrößerung.They also have the disadvantage that they are only at the end points of the cable routes or special feeding points, which then have to be provided with shut-off sleeves, can be arranged. In many cases, e.g. B. in submarine cable systems, but it is if at all, then only possible with great difficulty, such compensation vessels to distribute evenly over the whole route. There is then the possibility that in such long unpowered stretches when suddenly switching on the full load very high pressures arise or, in the case of sudden relief, negative pressure, which is on all cases must be avoided. To resolve these difficulties, it is already it has been proposed to provide the cable itself with expansion options, which are arranged continuously distributed within the lead jacket. For example thought has been given to the cavity for single-core cables in the conductor to use the accommodation of these partial equalization vessels and, for example to embed a rubber tube in it, under pressure from within is set. However, there is a risk that the hose will be eaten away by the oil will. When laying in uneven terrain, the hose would also go in stretches due to the static pressure -becompressed and lose its effectiveness. Other similar proposals see the introduction of one provided with metal capsules Tape into the cable insulation itself. All of these suggestions lead to one thing more or less tangled structure of the cable and an increase in diameter.

Die Erfindung ermöglicht es nun, auf die Anordnung von Ausgleichgefäßen in elektrischen Kabelanlagen mit Kabeln mit ölgetränkter Isolierung zu verzichten, ohne den Aufbau der Kabel selbst zu komplizieren, indem der Mantel der Kabel aus einem hochelastischen Werkstoff aufgebaut wird.The invention now makes it possible to use the arrangement of equalizing vessels to avoid in electrical cable systems with cables with oil-soaked insulation, without complicating the construction of the cable itself by removing the jacket from the cable a highly elastic material is built.

Bei einem Kabel gemäß der Erfindung kann sich somit der Mantel unter der Einwirkung des bei Temperaturerhöhungen steigenden Innendruckes ausweiten, sorgt aber bei Abkühlung und Volumenverminderung des Öles selbst dafür, daß keine Hohlräume entstehen. Bei einem Kabel gemäß der Erfindung übernimmt somit der Kabelmantel die Aufgabe der bisher üblichen Ausgleichsgefäße.In a cable according to the invention, the sheath can thus be under the effect of the internal pressure, which rises when the temperature rises, ensures but when cooling and reducing the volume of the oil itself, there are no cavities develop. In a cable according to the invention, the cable sheath takes over the Abandonment of the previously common compensation vessels.

Vorteilhaft ist es, für den Mantel. Werkstoffe zu wählen, die ölunempfindlich sind. Als solche Werkstoffe kommen beispielsweise Mischpolymerisate des Butadiens, insbesondere mit Acrylsäurenitril, oder Polykondensate aus Natrium-Polysulfiden und organischen Dichlorverbindungen, weiter Polymerisationsprodukte des 2-Chlor-Butadiens in Betracht. Auch Polymerisate und Mischpolymerisate des Vinylchlorids können für die Zwecke der Erfindung Verwendung finden.It is beneficial for the coat. Choose materials that are insensitive to oil are. Such materials are, for example, copolymers of butadiene, especially with acrylonitrile, or polycondensates from sodium polysulfides and organic dichloro compounds, further polymerization products of 2-chloro-butadiene into consideration. Polymers and copolymers of vinyl chloride can also be used for the purposes of the invention find use.

Falls für den Aufbau des hochelastischen Mantels ein Stoff, wie beispielsweise natürlicher Gummi, gewählt wird, der nicht völlig ölunempfindlich ist, wird unter dem eigentlichen Mantel eine geschlossene Schicht auf einem ölundurchlässigen Stoff angebracht. Hierfür eignen sich beispielsweise Zellulosederivate, insbesondere Zellulose-Triacetat oder auch nachchloriertes Polyvinylchlorid. Diese Hüllen können beispielsweise so aufgebaut werden, daß dünne Bänder aus dem Stoff ein- oder mehrlagig auf die Kabelseele aufgesponnen und dann durch Wärme- und Druckanwendung miteinander zu einer geschlossenen Hülle verschweißt werden. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, diese ölundurchlässige Schicht durch Querrillen, Wellungen od. dgl. in radialer Richtung nachgiebiger zu machen. Gegebenenfalls ist es auch möglich, den Mantel zweischichtig aufzubauen und dabei in der inneren Schicht einen vorgenannten hochelastischen ölunempfindlichen Stoff und in der äußeren Schicht einen ebenfalls hochelastischen, jedoch ölempfindlichen Stoff anzuordnen.If for the construction of the highly elastic jacket a material such as natural rubber, which is not completely oil-insensitive, is chosen under the actual coat is a closed layer on an oil-impermeable material appropriate. Cellulose derivatives, in particular cellulose triacetate, are suitable for this, for example or post-chlorinated polyvinyl chloride. These shells can for example be like this be built up that thin strips of the fabric in one or more layers on the cable core spun up and then combined to form a closed one through the application of heat and pressure Shell to be welded. Under certain circumstances it can be useful to make this oil-impermeable Layer by transverse grooves, corrugations or the like. More flexible in the radial direction do. If necessary, it is also possible to build up the jacket in two layers and at the same time in the inner layer an aforementioned highly elastic oil-insensitive one Fabric and the outer layer is also highly elastic, but sensitive to oil Arrange fabric.

Falls die Kabel nicht in wasserdichte Rohrleitungen eingezogen werden, empfiehlt es sich, besondere Vorkehrungen zur Erhöhung der Wasserundurchlässigkeit des Mantels zu treffen. Hierfür sind in letzter Zeit zahlreiche Vorschläge gemacht worden. Beispielsweise kann zwischen zwei Mantelschichten eine dichte Metallschicht, die beispielsweise durch Metallisierung im Vakuum oder im Metallspritzverfahren erzeugt wird, angeordnet werden. Ein weiterer für diese Zwecke geeigneter Vorschlag sieht vor, im Innern des Mantels feuchtigkeitsspeichernde Stoffe, wie Faserstoffe, Phosphorpentoxyd oder wasserlösliche Stoffe, anzuordnen, deren Wirkung darauf beruht, daß sie bei Zutritt von Feuchtigkeit den Dampfdruck derselben erniedrigen, wodurch das weitere Eindringen in die inneren Schichten des Mantels herabgesetzt wird.If the cables are not pulled into watertight pipes, It is advisable to take special precautions to increase the impermeability to water of the coat to meet. Numerous suggestions have recently been made for this been. For example, a dense metal layer, for example, by metallization in a vacuum or by metal spraying is generated, are arranged. Another suggestion suitable for these purposes provides for moisture-retaining substances, such as fiber, inside the jacket, Phosphorus pentoxide or water-soluble substances, the effect of which is based on that they lower the vapor pressure of the same when moisture comes in, whereby further penetration into the inner layers of the jacket is reduced.

Da die meisten der für die Zwecke der Erfindung in Frage kommenden Kunststoffe schlechtere dielektrische -Eigenschaften haben als die ölgetränkte Isolierung der Kabel, muß bei dem Aufbau deshalb dafür gesorgt werden, daß der Mantel außerhalb des elektrischen Feldes liegt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß in üblicher Weise über der Isolierung eine Abschirmung in Form eines metallisierten Papieres angebracht wird. Bei Kabeln größerer Länge empfiehlt sich dabei eine zusätzliche Verstärkung dieser metallischen Schicht durch darüber aufgebrachte Metallbandbespinnungen, metallische Beflechtungen od. dgl., die geerdet werden.As most of the eligible for the purposes of the invention Plastics have poorer dielectric properties than oil-soaked insulation the cable, it must therefore be ensured during the construction that the jacket is outside of the electric field. This can be done, for example, in that in Usually a shield in the form of a metallized over the insulation Paper is attached. An additional cable is recommended for longer cables Reinforcement of this metallic layer by means of metal band spinning applied over it, metallic braids or the like, which are grounded.

Über dem Mantel werden in der Regel die üblichen Schutzschichten oder Bewehrungen angebracht werden müssen. Hierbei ist es erforderlich, darauf zu achten, daß die Ausdehnungsmöglichkeit des Mantels durch diese Schichten nicht beeinträchtigt wird, indem beispielsweise zwischen ihnen und dem Mantel eine nachgiebige Schicht aus Faserstoffen od. dgl. angeordnet wird.The usual protective layers or Reinforcements must be attached. It is necessary to ensure that that the possibility of expansion of the jacket is not affected by these layers by placing a pliable layer between them and the jacket, for example Made of fibrous materials or the like. Is arranged.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Kabeln gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i ein Einleiterkäbel, während in Fig. 2 ein Dreileiterkabel dargestellt ist.In the drawing, two exemplary embodiments of cables according to FIG Invention shown, namely Fig. I shows a single conductor cable, while in Fig. 2 shows a three-core cable.

Bei dem Kabel nach Fig. i ist über dem Leiter i eine in üblicher Weise aufgebrachte Isolierung 2 aus Papierbändern, die mit Öl getränkt .sind, aufgebracht. Über der Isolierung liegt ein metallisiertes Papier 3 und hierüber der Mantel 4 der erfindungs, gemäß aus einem hochelastischen Werkstoff, z. B. einem Mischpolymerisat des Butadiens mit Acrylsäurenitril aufgebaut ist. Auf diesem Mantel ist dann über einer nachgiebigen Polsterschicht 5 eine in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Bewehrung 6 aufgebracht.In the cable according to FIG. I, one is above the conductor i in the usual manner Applied insulation 2 from paper tapes which are impregnated with oil .sind applied. A metallized paper 3 lies over the insulation and the jacket 4 over it the fiction, according to a highly elastic material such. B. a copolymer of butadiene is built up with acrylonitrile. This coat is then over a resilient padding layer 5, which is only indicated schematically in the drawing Reinforcement 6 applied.

Bei dem Kabel nach Fig. a sind die Leiter i i ebenfalls mit einer ölgetränkten Papierisolierung 12 versehen, über der jeweils ein metallisiertes Papierband 13 angebracht ist, wobei die 'Metallschicht durch eine Bespinnung 14 aus einem Aluminiumband verstärkt ist. Über der aus den miteinander verseilten Leitern gebildeten Kabelseele ist dann zunächst eine geschlossene Schicht 15, die beispielsweise aus miteinander verschweißten, Bändern aus Zellulosetriacetat gebildet ist, und darüber der hochelastische Mantel 16, beispielsweise aus natürlichem Gummi, angebracht. Hierüber liegt wieder eine nachgiebige Polsterschicht 17 und eine in beliebiger Weise aufgebaute Bewehrung r8.In the cable of Fig. A, the conductors i i are also with a provided oil-soaked paper insulation 12, over each of which a metallized paper tape 13 is attached, the 'metal layer by a spinning 14 made of an aluminum tape is reinforced. Over the cable core formed from the conductors stranded together is then initially a closed layer 15, for example from one another welded, tapes made of cellulose triacetate, and above them the highly elastic Sheath 16, for example made of natural rubber, attached. About this lies again a flexible cushioning layer 17 and a reinforcement constructed in any way r8.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric power cable with oil-soaked insulation, characterized by a sheath made of highly elastic material.

2. Electrical cable according to claim i, characterized in that the sheath consists of a highly elastic and at the same time oil-resistant material.

3. Electrical cable according to Claim i, characterized in that the undercoat made of highly elastic material a closed envelope made of an oil-impermeable material is arranged.

4. Electrical Cable according to Claim 2, characterized by a jacket made from a copolymer des butadiene "in particular with acrylonitrile.

5. Electrical cable according to claim 2, characterized by a jacket made of polycondensates from sodium sulfides and organic dichloro compounds.

6. Electrical cable according to claim 2, characterized through a jacket of polymerization products of 2-chloro-butadiene.

7. Electrical Cable according to claim 3, characterized by a sheath made of, polymer or ! M-isch polymers of vinyl chloride. B. Electrical cable according to claim 3, characterized with a coat of natural rubber and a layer underneath from cellulose derivatives. Electrical cable according to Claim 3, characterized by a jacket made of rubber and a layer of post-chlorinated material underneath Polyvinylchloride. ok Electrical cable according to Claim 3, characterized in that that the jacket is made of a highly elastic, oil-insensitive material and an outer one Layer consists of a highly elastic, but oil-sensitive substance. Dressed Publications: Kunststoffe, 194o, Issue 2, pp. 26 to 34, in particular p. 31; H o u w i nk,, Technologie der Kunststoffe, Leipzig 19319 ,, p. 449; Plastics, 194o, P. 29i; Kunststoffe, 1937, p. I84.